フランク・J・スプレーグ
フランク・J・スプレーグ
フランク・J・スプレーグ、「電気牽引の父」
生まれる（1857年7月25日）1857年7月25日
ミルフォード、コネチカット州、米国
死亡1934年10月25日（1934年10月25日）（77歳）[ 1 ]
母校アメリカ海軍兵学校
知られている電気工学
受賞歴エリオット・クレソン・メダル（1903年）IEEEエジソン・メダル（1910年）フランクリン・メダル（1921年）ジョン・フリッツ・メダル（死後、1935年）
科学者としてのキャリア
フィールド電気工学

フランク・ジュリアン・スプレーグ（1857年7月25日 - 1934年10月25日）は、アメリカの発明家で、電気モーター、電気鉄道、電気エレベーターの開発に貢献しました。彼の貢献は、都市の規模拡大（交通機関の改善による）と商業地区への集中化（高層ビルへの電気エレベーターの導入による）によって、都市開発の促進に特に大きく貢献しました。[ 1 ]彼は「電気牽引の父」として知られるようになりました。科学と数学の才能を発揮したスプレーグは、1874年にアメリカ海軍兵学校に入学し、1878年に卒業、2年間の航海を経て辞職し、電気工学の道を歩みました。[ 2 ]

幼少期と教育

スプレイグは1857年、コネチカット州ミルフォードでデイビッド・カミングス・スプレイグと教師のフランシス・ジュリア・キング・スプレイグの子として生まれた[ 3 ]。79 彼が10歳の時に母親が亡くなり、父親の勧めでニューヨークの叔母のもとへ送られた。マサチューセッツ州ノースアダムズのドルーリー高校に入学し、数学で優秀な成績を収めた。高校卒業後、ウェストポイントの入学試験を受けるためマサチューセッツ州スプリングフィールドへ向かったが、どういうわけかメリーランド州アナポリスでアメリカ海軍兵学校の4日間の入学試験を受けることになった[ 4 ]。彼は最高得点を獲得した（他に12人が受験した）、学校に行くためにはお金を借りる必要があった。地元の請負業者と銀行が4千ドルを融資してくれて、メリーランドへ渡った。[ 3 ] : 79 そこで彼は1878年のクラスで36人中7位で卒業した。[ 5 ]

キャリア

アメリカ海軍、発明家

フランク・J・スプレーグ、航海術に関するノート、帆船の部品と電気機器の図面付き、1878-1880年
フランク・J・スプレーグ著『航海術に関するノート』（帆船の部品と電気設備の図面付き、1878-1880年）

彼はアメリカ海軍の少尉に任官した。続く海軍勤務中、彼はまずUSSリッチモンドに、次にUSSミネソタに勤務した。[ 6 ] : 95 アジアにいる間、スプラグはボストン・ヘラルドに寄稿する記事を書いた。[ 3 ] 1881年、彼の船がロードアイランド州ニューポートに停泊中、スプラグは逆型ダイナモを発明した。彼がヨーロッパ艦隊の旗艦USSランカスターに異動になった後、彼はアメリカ海軍の船に最初の電気呼び出しベルシステムを設置した。スプラグは1881年にパリで開催された国際電気博覧会と、1882年にイギリスのシデナムで開催された水晶宮博覧会に出席するために休暇を取り、そこでガスエンジン、ダイナモ、ランプの賞の審査員を務めた。

エジソンのエンジニア

1883年、トーマス・エジソンのビジネスパートナーであったエドワード・H・ジョンソンは、スプラグに海軍の任務を辞任してエジソンのもとで働くよう説得した。[ 3 ] : 81 初任給2,500ドルのスプラグは、給与にも仕事にも満足していなかった。スプラグはモーターに集中したかったが、白熱灯の開発に没頭していたエジソンはモーターに飽き飽きしていた。エジソンは、ペンシルベニア州サンベリーとマサチューセッツ州ブロックトンに照明システム用の中央発電所を建設していた建設部門の責任者にスプラグを派遣した。[ 3 ] : 85

スプラグは、中央ステーションの配電用の主電源と給電線のエジソンのシステムを修正するなど、エジソンのために重要な仕事をしました。

1884年、彼は電気の開発への興味は他にあると判断し、エジソンを離れ、スプレーグ電気鉄道モーター会社を設立した。[ 6 ] : 96

電気の先駆者

1886年までに、スプレイグの会社は2つの重要な発明を世に送り出しました。固定ブラシを備えた定速無火花モーターと回生ブレーキです。回生ブレーキとは、駆動モーターから 主電源系統に電力を戻すブレーキ方式です。彼のモーターは、負荷変動下でも一定速度を維持できる初めてのモーターでした。すぐに人気を博し、エジソンによって唯一の実用的な電気モーターとして認められました。彼の回生ブレーキシステムは、電気列車と電気エレベーターの開発において重要な役割を果たしました。

電気路面電車

1923 年、バージニア州リッチモンドのリッチモンド ユニオン旅客鉄道の路面電車を写したポストカード。これは、フランク J. スプレーグが 1888 年に丘陵地帯で新しいシステムを実証して成功してから 2 世代後のことです。写っている交差点は、8 番街とブロード ストリートの交差点です。

スプレイグの発明には、架線から電気を集める路面電車システムの設計に対するいくつかの改良が含まれていた。[ 7 ]彼は、 1885年にチャールズ・ヴァン・デポエレが開発したバネ仕掛けのトロリー柱の設計を改良し、路面電車のモーターの取り付けを大幅に改良し、ギア設計を改善し、[ 7 ]回生ブレーキが実用的であることを証明した。1887年後半から1888年初頭にかけてトロリーシステムをテストした後、スプレイグは最初の成功した大規模電気路面電車システムであるバージニア州リッチモンドのリッチモンド・ユニオン旅客鉄道を設置し、1888年2月2日に旅客運転を開始した。[ 4 ]長らく交通の障害となっていたリッチモンドの丘は10%を超える勾配があり、当時サンフランシスコのノブ・ヒルの最も急な勾配を登っていたケーブルカーとは対照的に、彼の新技術が他の都市に受け入れられるかどうかを試す絶好の場となった。

1888年の夏までに、ボストンのウエストエンドストリート鉄道のヘンリー・M・ホイットニーは、単一の電源で複数の路面電車が同時に起動するのを目撃し、転換に協力した。[ 8 ] : 10 1889年1月までに、ボストンに最初の電気路面電車が導入された。これは、約8年後にトレモントストリート地下鉄 としてアメリカ大陸で初めて地下を通る路面電車となった。[ 9 ]この路面電車は非常に人気を博し、注目を集めたため、詩人のオリバー・ウェンデル・ホームズは、新しいトロリーポール技術と、その頂点に立つ火花を散らす接触シューについて詩を書いた。[ 8 ] : 10

それ以来、多くの車で見かけるようになった
極めて単純なほうき。
どの棒にも魔女が乗っている
彼女の足に見える紐は結ばれています。

1年も経たないうちに、多くの都市で電力がより高価な馬車に取って代わり始めました。1889年までに、スプレイグの設備を導入した110の電気鉄道が、複数の大陸で着工または計画されていました。1890年、スプレイグの設備の大半を製造していたエジソンが彼を買収し、スプレイグは電気エレベーターの開発に目を向けました。しかし、彼は都市交通への電力利用に引き続き関心を持ち、1901年にはロンドン地下鉄の大規模な拡張を提案しました。 [ 10 ]

スプラグの電力供給システムは、メードリングとヒンターブリュールの路面電車で 1883 年以来日常的に使用されている最初の双極 U 字管架空線に比べて大きな利点がありました。

電動エレベーター

リッチモンドの路面電車を電化する際に、乗客定員と速度の向上が見られたことから、スプレイグは垂直輸送、つまり電動エレベーターでも同様の成果が得られるのではないかと考えました。彼は、エレベーターシャフトの容量を増やすことで、乗客の時間を節約できるだけでなく、低速の油圧式エレベーターがシャフトに占める床面積によって高さが制限される高層ビルの収益も向上できると考えました。

1892年、スプラグはスプラグ・エレクトリック・エレベーター社を設立した。[ 11 ]チャールズ・R・プラットと共同でスプラグ・プラット・エレクトリック・エレベーターを開発し、最初のものは1894年に郵便電信ビルに設置された。 [ 12 ]同社は、フロア制御、自動エレベーター、かご安全装置の加速制御、そして数多くの貨物用エレベーターを開発した。スプラグ・プラット・エレベーターは、油圧式や蒸気式のエレベーターよりも高速で、より大きな荷重にも対応でき、世界中に584基が設置された。スプラグは1895年に 会社をオーティス・エレベーター社に売却した。

スプレーグ電気会社、1898年

複数ユニットの列車制御

スプラグは電動エレベーターの経験から、電気鉄道の多連装運転システムを考案し、これが電気牽引の発展を加速させました。多連装運転システムでは、列車の各車両に電動主電動機が搭載されています。機関士（または運転士）は、線路から通電されるリレーを介して、列車内のすべての主電動機に同時に作動するよう指示します。軽量の列車には機関車は不要であるため、列車のすべての車両で収益を上げることができます。機関車が使用される場合は、1人の運転士がすべての機関車を制御できます。

スプレイグの最初のマルチユニット受注は、イリノイ州シカゴのサウスサイド高架鉄道（地元では「L」の愛称で知られる複数の高架鉄道の最初のもの）からのものでした。この成功に続き、ニューヨークのブルックリン、マサチューセッツ州のボストンでも大規模なマルチユニット契約を獲得しました。

ニューヨーク：グランドセントラル、高層ビルのエレベーター

1896年から1900年まで、スプレイグはニューヨーク・セントラル鉄道のターミナル電化委員会（ニューヨーク市グランド・セントラル駅を含む）に勤務し、沿線信号への適合性を確保するための自動列車制御装置を設計した。彼はこのシステムの開発・構築のため、スプレイグ安全制御信号会社を設立した。ウィリアム・J・ウィルガスと共に、グランド・セントラル駅に通じる鉄道で使用されていたウィルガス・スプレイグ式底部接触第三軌条システムを設計した。[ 13 ]

第一次世界大戦中、スプレイグは海軍諮問委員会に勤務しました。その後1920年代に、床面積を節約するために、ローカルエレベーターとエクスプレスエレベーターという2つの独立したエレベーターを単一のシャフトで安全に運転する方法を考案しました。彼はこのシステムと、加速度や速度が過剰になった際にエレベーターのかごの安全装置を作動させるシステムを、ウェスティングハウス社に売却しました。

遺産

スプレーグの電気牽引技術の発展は都市の拡大を可能にし、エレベーターの開発は商業地区の集積度を高め、商業ビルの収益性を向上させました。スプレーグの発明は、現代のライトレールや高速輸送システムを可能にし、それらは今日でも同じ原理で機能しています。

1908 年から 1983 年まで運行されていたパリ メトロの象徴的なスプラグ・トムソン鉄道車両は、現在でもles rames Sprague (「スプラグ列車セット」) と呼ばれています。

スプレイグのエンジンは、オーストラリアのシドニー港にまで広く使用されました。1900年から1980年にかけてコカトゥー島造船所で使用されていた5馬力のルンデル製電動モーターは、現在キャンベラのオーストラリア国立博物館に収蔵されています。[ 14 ]

賞と表彰

1915年にフィラデルフィアで行われた第1回フランクリン・メダル授与式。スプラグはトーマス・エジソンのすぐ後ろに立っている。

スプラグは、1889年のパリ万国電気博覧会で金メダルを受賞し、 [ 15 ]、1904年のルイジアナ購入博覧会で大賞を受賞し、 [ 15 ]、1904年にエリオット・クレソン・メダルを受賞し、[ 15 ] 、 1910年には「電気科学、工学、芸術への貢献に代表される功績」により、アメリカ電気学会（現電気電子学会）のエジソン・メダルを受賞した。 [ 1 ]

さらに、彼は1921年にフランクリンメダルを受賞し、1935年には死後にジョン・フリッツ金メダルを授与された。 [ 15 ]

私生活

アーリントン国立墓地の墓

スプラグは2度結婚しており、最初はメアリー・キーティンジ、その後はハリエット・チャップマン・ジョーンズと結婚した。[ 1 ]フランクとメアリーにはフランク・デスモンドという息子がいた。[ 16 ]フランクとハリエットにはロバート・C・スプラグ（発明家でもある）、ジュリアン・K、フランシス・Aという2人の息子と1人の娘がいた。[ 17 ]ロバートは1935年に父を偲んで次のように書いている。

フランク・スプレーグは生涯を通じて、そして最期の日まで、並外れた仕事の才能を持っていました…そして、一度新しい発明や新しい仕事に取り組もうと決心すると、彼は疲れを知らず、常に改善に努めました。彼は非常に鋭敏な頭脳の持ち主で、中途半端な妥協を許しませんでした。仕事への情熱は決して尽きることがなく、死のわずか数時間前には、最新の発明の新しく設計された模型を枕元に持ってきてくれるよう頼みました。

スプラグは1934年10月25日に亡くなった。[ 1 ]彼はアメリカ海軍の儀礼に従ってバージニア州のアーリントン国立墓地に埋葬された。[ 1 ] [ 18 ]妻のハリエットも1969年に死去し、彼と一緒に埋葬された。スプラグの死後、ハリエットは彼のコレクションからかなりの量の資料をニューヨーク公共図書館に寄贈し、それらは現在も同図書館の貴重書部門を通じて一般に公開されている。[ 19 ]スプラグの75歳の誕生日を記念して贈られた6巻の祝辞や写真などの他の文書はウィリアムズ大学チャピン図書館に保管されている。[ 20 ]

1959年、ハリエット・スプレーグは、コネチカット州イーストヘブンにあるショアライン・トロリー博物館のスプレーグ・ビルディングに資金を寄付しました。この博物館は、スプレーグの少年時代を過ごしたミルフォードのすぐ近くにあります。この博物館は、アメリカ合衆国で現在も運営されている最古のトロリー博物館であり、アメリカ合衆国でも最大級のトロリー関連の遺品コレクションを誇ります。

フランクの息子ロバート・C・スプレーグは、スプレーグ・エレクトリック社を設立し、社長（1926～1953年）、CEO（1953～1987年）として同社を率いました。最盛期には、スコットランド、フランス、イタリア、日本に工場を構え、米国にも複数の拠点を構え、世界中で1万2000人の従業員を擁し、コンデンサをはじめとする電子部品のリーディングカンパニーへと成長しました。スプレーグ・エレクトリックは、 1979年にゼネラル・ケーブル社に、そして1992年にはビシェイ・インターテクノロジー社に買収されました。 [ 21 ]

フランクとハリエットの孫で起業家のピーター・スプレーグは、ナショナル セミコンダクターの CEO に就任しました(1965 年 - 1995 年)。

トリビュート

1999 年、孫のジョン L. スプラグとピーター スプラグがショア ライン トロリー ミュージアムの新しい展示でテープカットを行い、1884 年製スプラグ モーターを始動させました。このミュージアムの常設展示「フランク J. スプラグ: 発明家、科学者、技術者」では、「電気牽引の父」の役割と都市の発展における電気の役割についての物語が語られています。

2012年、ペンシルバニア・トロリー博物館は野良猫を保護し、スプラグにちなんで「トロリー猫のフランク」と名付けました。[ 22 ]

2017年、スプレイグはPBSテレビ局で放送されたドキュメンタリーシリーズ「アメリカン・エクスペリエンス」シーズン29のエピソードで取り上げられました。 「The Race Underground」と題されたこのエピソードは、ボストン地域のMBTA（マサチューセッツ・バレンシア州交通局）の路面電車網の始まりを部分的に記録し、スプレイグを「アメリカの地下鉄の忘れられた英雄」と評しました。[ 23 ]

参考文献

  1. ^ a b c d e f「Frank J. Sprague」 .工学技術史Wiki . 2016年1月25日. 2017年1月31日閲覧。
  2. ^ 「Frank J. Sprague」 . Encyclopedia.com . 2023年6月25日閲覧。
  3. ^ a b c d eモスト、ダグ（2014年）『地下鉄の競争：ボストン、ニューヨーク、そしてアメリカ初の地下鉄を建設した驚くべきライバル関係』ニューヨーク、ニューヨーク：セント・マーチンズ・グリフィン。ISBN 978-0-312-59132-8。
  4. ^ a bデモロ、ハレ W. (1986)。カリフォルニアの電気鉄道。カリフォルニア州グレンデール：Interurban Press。 p. 11.ISBN​ 0-916374-74-2。
  5. ^カービー編「発明家フランク・スプレーグ」(PDF)。『シャロンのあまり語られない物語』（第3巻） 。コネチカット州シャロン：シャロン歴史協会。 2013年12月19日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2014年5月8日閲覧。
  6. ^ a b cロビンズ、マイケル（2012年10月26日）「電気牽引の黎明期」『交通史ジャーナル』21 (1): 92–101 . doi : 10.7227/TJTH.21.1.6 . S2CID 109210400 . 
  7. ^ a bミドルトン、ウィリアム D. (1966)。『トロリーの時代』、63–73ページ。ミルウォーキー：カルムバッハ出版。ISBN 0-89024-013-2。
  8. ^ a bクダヒ、ブライアン・J. (1972). 『パーク・ストリート・アンダーの変遷：ボストン地下鉄の歴史』ブラトルボロ、バーモント州: S. グリーン・プレス. ISBN 0-8289-0173-2。
  9. ^ 「マイルストーン：ボストン高速鉄道の電力システム、1889年」。ethw.org。IEEEボストン支部。2004年11月10日。 2017年3月17日閲覧。ボストンで何が起こっているかは、AlEE会員を含む全米の電気技術者が認識していた。1900年のAlEEハンドブックには、1890年にボストンで開催された総会でウェストエンドの施設見学が行われたことが記されている。当時の事務局長は次のように記している。「これは当時提案された電気鉄道工事の中で最も大規模なシステムであり、すべての施設が徹底的な視察のために許可されたため、この機会は大きな関心事の一つとなった。」驚くべきことに、プロジェクトはためらいもなく、また失敗もなく、非常に急速に進展した。各社の路線は再建され、電化され、そして運行を開始した。最後の機関車は1897年についに引退した。
  10. ^ Sprague, Frank J. (1901年10月). 「ロンドンにおける高速輸送問題」.エンジニアリング・マガジン. XXIII (1).この記事は当時小冊子として再版されたが、今では入手困難となっている。
  11. ^グレラー（2014）、5ページ。
  12. ^ブライス、ロバート (2020年3月10日). 「電動エレベーターが現代都市をどのように変革したか」 .タイム誌. 2020年8月23日閲覧。
  13. ^ブライアン・J・クダヒ（2003年）『地下鉄の世紀：ニューヨーク地下鉄100周年記念』ニューヨーク：フォーダム大学出版局、202頁。ISBN 9780823222957。
  14. ^ 「Sprague Electricプレートを備えた5馬力のLundell電動モーター」 www.nma.gov.auオーストラリア国立博物館2012年9月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年8月14日閲覧。5馬力のLundell電動モーター。ブロンズプレートに「Sprague Electric Co. USA Lundellモーター、特許取得日：1892年8月30日、1893年9月26日、1897年8月3日。No. 180 96 H Edge and Edge Sydney」と刻印されている。
  15. ^ a b c d Electrical World、死亡記事、1934年11月10日
  16. ^ “FamilySearch.org” . FamilySearch . 2023年6月25日閲覧。
  17. ^ “FamilySearch.org” . FamilySearch . 2023年6月25日閲覧。
  18. ^グレラー（2014）、7ページ。
  19. ^ニューヨーク公共図書館、 Frank J. Sprague文書、2017年2月3日閲覧
  20. ^ 「Frank J. Sprague seventy-fifth birthday albums Frank J. Sprague, (Frank Julian), 1857-1934」 . 2018年5月2日閲覧。
  21. ^ 「Vishay Sprague | Vishay Brands | コンデンサ販売代理店」 www.ibselectronics.biz 2023年6月25日閲覧。
  22. ^ミラー、バーバラ・S. (2012年9月24日). 「猫のフランク、トロリー博物館のトップキャットに」 .オブザーバー・レポーター. 2012年9月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年9月25日閲覧。
  23. ^ダグ・モスト、「アメリカ地下鉄の忘れられた英雄」、 PBS

さらに読む

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